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Hoek-Brown 암석에서 발생된 탄성균열의 균질화 (Homogenization of Elastic Cracks in Hoek-Brown Rock)

  • 이연규;전석원
    • 터널과지하공간
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    • 제19권2호
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    • pp.158-166
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    • 2009
  • Hoek-Brown 암석에서 응력에 의해 발생되는 균열의 전파특성을 수치해석적으로 분석하기 위한 기초연구로서 탄성균열의 균질화 기법이 제안되었다. 균열의 개시조건으로 Hoek-Brown 경험식이 이용되었고, 균열의 방향 탐색을 위해 임계면법이 이용되었다. 균열물질과 무결암으로 구성된 대표체적에 대해 체적평균 응력 및 변형률 개념을 적용하여 균열과 신선암의 역학적 특성을 균질화시킴으로써 등가 이방성매질의 구성관계식을 유도하였다. 제안된 균질화모델을 포트란 코드로 작성하여 상업유한요소 코드인 COSMOSM에 이식하였다. 제안된 수치해석모델의 적합성을 검증하기 위하여 2차원 평면변형률조건에서 수치 일축압축시험을 실시하였다. 모델 상하부 가압면의 구속조건을 달리한 2가지 해석모델을 선정하여 구속조건이 일축압축시험편의 변형 및 파단면 형성형태에 미치는 영향이 분석되었다. 균열의 균질화를 고려한 수치 일축압축시험 결과는 실제 실험에서 발생되는 형태와 유사한 변형거동 및 파단면 형성 특성을 잘 나타내었다.

철도차량탈선에 영향을 미치는 윤축의 기계적 인자에 관한 연구 (Study on Mechanical Parameters of a Wheelset Influencing Derailment of Rolling Stock)

  • 오현석;구정서
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권10호
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    • pp.1207-1218
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    • 2013
  • 나달식 등 한쪽 차륜과 레일의 접촉력에 기반한 기존 탈선계수식으로는 열차 주행 시 여러 가지 요인에 의해 발생하는 다양한 유형의 탈선을 이론적으로 예측하기 어렵다. 이를 보완하기 위하여 개발된 단일윤축 탈선계수는 타고오름탈선, 미끄러져오름 탈선, 전복탈선 및 이들의 복합유형 탈선을 잘 예측할 수 있고, 접촉부 마찰계수, 플렌지 각 등 기존의 탈선계수식에서 고려하던 기계적 인자뿐만 아니라 윤중감소/증가, 궤간, 차륜직경, 축상 베어링 위치 등 다양한 탈선영향인자들도 고려할 수 있다. 본 논문에서는 단일윤축 탈선계수식으로 이러한 다양한 탈선영향인자들을 고려하여 기존의 나달식, 바인스톡 식 등으로 구할 수 없었던 탈선현상을 분석한다. 마지막으로 동역학 시뮬레이션을 이용하여 이론적인 단일윤축 탈선계수식 결과들의 타당성을 입증한다.

A comparative study on defluoridation capabilities of biosorbents: Isotherm, kinetics, thermodynamics, cost estimation and regeneration study

  • Yihunu, Endashaw Workie;Yu, Haiyan;Junhe, Wen;Kai, Zhang;Teffera, Zebene Lakew;Weldegebrial, Brhane;Limin, Ma
    • Environmental Engineering Research
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    • 제25권3호
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    • pp.384-392
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    • 2020
  • The presence of high fluoride concentration (> 1.5 mg/L) in water causes serious health problems such as fluorosis, infertility, brain damage, etc., which are endemic to many places in the world. This study has investigated the fluoride removal capacity of the novel activated biochar (BTS) and hydrochar (HTS) using Teff (Eragrostis tef) straw as a precursor. Activated biochar with mesoporous structures and large specific surface area of 627.7 ㎡/g were prepared via pyrolysis process. Low-cost carbonaceous hydrochar were also synthesized by an acid assisted hydrothermal carbonization process. Results obtained from both adsorbents show that the best local maximum fluoride removal was achieved at pH 2, contact time 120 min and agitation speed 200 rpm. The thermodynamic studies proved that the adsorption process was spontaneous and exothermic in nature. Both adsorbents equilibrium data fitted to Langmuir isotherm. However, Freundlich isotherm fitted best for BTS. The maximum fluoride loading capacity of BTS and HTS was found to be 212 and 88.7 mg/g, respectively. The variation could primarily be attributed to a relatively larger Surface area for BTS. Hence, to treat fluoride contaminated water, BTS can be promising as an effective adsorbent.

압전 특성을 이용한 구조물 부재의 응력측정 (Stress Measurement of Structural Member Using Piezoelectric Property)

  • 임은상;김태훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.103-108
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    • 2007
  • 본 연구에서는 압전 특성과 표면전위계를 이용한 응력측정 방법을 제안하였다. 다시 말하면 이 응력측정방법은 압전소자에서 발생한 전위를 표면전위계로 측정하게 하는 방법으로서, 이 표면전위는 구조물 부재의 변형률에 비례한다는 특성을 이용하여, 구조물 부재의 각 위치에서의 발생하는 응력을 변형률로부터 계산할 수 있게 된다. 또한, 구조물 부재의 응력분포를 보다 간편하게 구하기 위해서 비접촉 측정법을 이용한 응력분포 측정 Tape를 제작하였다. 특히, 이 Tape는 균열이나 홈과 같이 이상응력 발생 가능한 위치에서의 ${\sigma}_x$, ${\sigma}_y$, ${\tau}_{xy}$의 응력을 측정 뿐만 아니라 국부 응력해석에 활용되었고 그 적용성을 검토하기 위해서 홈이 있는 실험편에 대해서 반복하중 시험결과와 FEM 해석의 결과와 비교 분석하였다.

비선형 베어링 요소를 이용한 탄성 추진 축계정렬에 관한 고찰 (A Study on Elastic Shaft Alignment Using Nonlinear Soaring Elements)

  • 정준모;최익흥;신상훈
    • 대한조선학회논문집
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    • 제42권3호
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    • pp.259-267
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    • 2005
  • The effects of hull flexibility on shaft alignment are growing as ship sizes are increased mainly for container carrier and LNG carrier. In order to consider hull flexibility on a propulsion shafting system, standardization of ship service conditions is necessary because hull deformation is continuously variable according to ship service conditions. How to summarize ship service conditions is suggested based on practically applicable four viewpoints : hull, engine, loading and sea status. Effects of the external forces acting on a ship propulsion shafting system are generally commented. Several design criteria regulated by classification societies are pointed at issue which seems to have Insufficient technical background. A qualitative verification is carried out to point out the invalidity of the assumption of effective supporting position. In this work, an elastic nonlinear multi-supporting bearing system is introduced as a key concept of the elastic shaft alignment. Hertz contact theory is proved to be more proper one than projected area method in calculation of the nonlinear elastic stiffness of the bearing, The squeezing and oil film pressure calculations in the long journal bearing like an after stern tube bearing are recognized as a necessary process for elastic shaft alignment design.

스틱-슬립음 발생저감을 위한 고분자 소재간 실험적 미끄럼 마찰특성 분석 (Experimental Study on Friction Characteristics between Sliding Polymer Plates for Reduction of Stick-and-Slip Abnormal Noise)

  • 이동규;박희진;박상후
    • 폴리머
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    • 제37권5호
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    • pp.642-648
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    • 2013
  • 이상소음은 고분자 판재가 상호간에 미끄럼 운동을 할 때 마찰에 의한 스틱-슬립 메카니즘에 의하여 발생한다. 본 연구에서는 실험적 방법을 통하여 이상소음을 줄이기 위하여 가전제품에 많이 사용되는 ABS, PP, MIPS, POM 고분자 소재에 대하여 ABS를 기초로 하여 소재간의 조합이 이상소음에 미치는 영향을 알아보았다. 소재간 마찰에 의한 이상소음을 평가하기 위한 실험방법과 장치를 제안하였으며, 실험변수로는 소재의 조합뿐만 아니라 고분자 판재의 표면 거칠기, 수직 접촉하중, 상대운동 속도 등을 두었다. 본 연구를 통하여 이상소음 저감을 위해서 ABS 소재와 POM 소재 조합이 가장 좋음을 알 수 있었으며, 다른 재료조합에 대한 결과도 상호 비교하였다.

자체-센서와 미세 작동기를 위한 CNT/PVDF 및 ITO/PVDF 나노복합재료의 전기적 및 계면 내구성 비교 평가 (Interfacial Durability and Electrical Properties of CNT or ITO/PVDF Nanocomposites for Self-Sensor and Micro Actuator)

  • 구가영;왕작가;권동준;박종만
    • Composites Research
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    • 제24권6호
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    • pp.12-17
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    • 2011
  • 자체-센서와 미세 작동기 응용을 위한 CNT와 ITO로 코팅된 나노복합재료의 계면접착 내구성과 전기적 특성을 평가하였다. 나노복합재료의 접착 및 계면 내구성은 반복하중 피로시험에 따른 전기저항도를 측정하여 평가하였다. CNT와 ITO의 고유 전기적 특성으로 인하여 CNT가 코팅된 PVDF 나노복합재료는 ITO가 코팅된 경우보다 다소 낮은 전기저항도를 나타내었으나, 모두 양호한 자체-감지능을 보여주었다. CNT/PVDF와 ITO/PVDF 나노복합재료 모두 계면 내구성은 양호함을 확인하였다. 정적 접촉각 시험을 통해 CNT와 ITO 그리고 PVDF간의 표면에너지, 접착일, 그리고 퍼짐계수를 평가하여 계면 내구성과 의 상호 관련성을 확인하였다. 수용액에서 CNT와 ITO로 코팅된 PVDF 시편의 최적의 작동성은 주파수와 전압을 달리하여 레이져 변위센서를 사용한 연신율 변화로 측정하였다. 작동된 두 나노복합재료들의 연신율은 주파수가 증가함에 따라 감소하며, 반면에 전압의 증가에 따라 상승하였다. 각 나노복합재료의 나노구조 및 고유의 전기적 특성으로 인하여, CNT/PVDF가 ITO/PVDF 보다 자체-감지 및 작동기로서 더 적합하다는 것을 알 수 있었다.

Short dental implants in the posterior maxilla: a review of the literature

  • Esfahrood, Zeinab Rezaei;Ahmadi, Loghman;Karami, Elahe;Asghari, Shima
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제43권2호
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    • pp.70-76
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    • 2017
  • The purpose of this study was to perform a literature review of short implants in the posterior maxilla and to assess the influence of different factors on implant success rate. A comprehensive search was conducted to retrieve articles published from 2004 to 2015 using short dental implants with lengths less than 10 mm in the posterior maxilla with at least one year of follow-up. Twenty-four of 253 papers were selected, reviewed, and produced the following results. (1) The initial survival rate of short implants in the posterior maxilla was not related to implant width, surface, or design; however, the cumulative success rate of rough-surface short implants was higher than that of machined-surface implants especially in performance of edentulous dental implants of length <7 mm. (2) While bone augmentation can be used for rehabilitation of the atrophic posterior maxilla, short dental implants may be an alternative approach with fewer biological complications. (3) The increased crown-to-implant (C/I) ratio and occlusal table (OT) values in short dental implants with favorable occlusal loading do not seem to cause peri-implant bone loss. Higher C/I ratio does not produce any negative influence on implant success. (4) Some approaches that decrease the stress in posterior short implants use an implant designed to increase bone-implant contact surface area, providing the patient with a mutually protected or canine guidance occlusion and splinting implants together with no cantilever load. The survival rate of short implants in the posterior edentulous maxilla is high, and applying short implants under strict clinical protocols seems to be a safe and predictable technique.

임플란트에 둘러싸인 채 압하된 치아의 자연회복: 증례보고 (Spontaneous Recovery of an Intruded Tooth Bounded by Implants: a Clinical Report)

  • 차민상;이양진
    • 구강회복응용과학지
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    • 제29권4호
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    • pp.399-406
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    • 2013
  • 자연치아와 연결한 임플란트 수복물에서 종종 자연치아의 압하가 보고되곤 하지만 임플란트에 둘러싸인 자연치아의 압하에 대한 보고는 매우 드물다. 56세의 여성을 하악 우측 제1소구치는 임플란트로, 제 2소구치 치근은 포스트 수복 후 지르코니아로 각각 수복했다. 제 1대구치와 제 2대구치는 이미 임플란트로 수복되어 있었다. 기능 4개월 후 제 2소구치의 압하로 인한 대합치와의 간격이 분명히 관찰되었으나 불편감을 비롯한 이상증상은 없었다. 예후에 대한 자세한 설명 후 별다른 조치 없이 경과 관찰을 시작하였다. 3개월 후 치근단 방사선 사진상에서 원위치로의 치아 회복 시작이 관찰되었으며 다시 11개월이 경과한 후 치아의 추가 정출로 교합의 완전한 회복이 이루어졌다. 압하를 인지한지 2년 3개월째 관찰 중이다. 임플란트에 둘러싸인 자연치가 압하되고 저절로 회복되는 과정의 관찰을 통해 압하가 생기는 원인과 저절로 회복된 기전을 추정할 수 있었다.

Non-uniform Distribution of Magnetic Fluid in Multistage Magnetic Fluid Seals

  • Zhongzhong, Wang;Decai, Li;Jing, Zhou
    • Journal of Magnetics
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    • 제22권2호
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    • pp.299-305
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    • 2017
  • Magnetic fluid, a new type of magnetic material, is a colloidal liquid constituted of nano-scale ferromagnetic particles suspended in carrier fluid. Magnetic fluid sealing is one of the most successful applications of magnetic fluid. As a new type of seal offering the advantages of no leakage, long life and high reliability, the magnetic fluid seal has been widely utilized under vacuum- and low-pressure-differential conditions. In practical applications, for improved pressure capacity, a multistage sealing structure is always used. However, in engineering applications, a uniform distribution of magnetic fluid under each tooth often cannot be achieved, which problem weakens the overall pressure capacity of the seals. In order to improve the pressure capacity of magnetic fluid seals and broaden their applications, the present study theoretically and experimentally analyzed the degree of non-uniform distribution of multistage magnetic fluid seals. A mathematical model reflecting the relationship between the pressure capacity and the distribution of magnetic fluid under a single tooth was constructed, and a formula showing the relationship between the volume of magnetic fluid and its contact width with the shaft was derived. Furthermore, the relationship of magnetic fluid volume to capacity was analyzed. Thereby, the causes of non-uniform distribution could be verified: injection of magnetic fluid; the assembly of magnetic fluid seals; the change of magnetic fluid silhouette under pressure loading; the magnetic fluid sealing mechanism of pressure transmission, and seal failure. In consideration of these causes, methods to improve the pressure capacity of magnetic fluid seals was devised (and is herein proposed).